Módulo adicional RF-/CONCRETE Columns para o RFEM/RSTAB

Dimensionamento em betão armado pelo método do pilar padrão (método baseado na curvatura nominal)

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O módulo adicional RF-/CONCRETE Columns é uma extensão dos programas principais RFEM e RSTAB utilizada para o dimensionamento em betão armado. O RF-/CONCRETE Columns permite a verificação do estado limite último para elementos retangulares ou circulares comprimidos pelo método do pilar padrão (método baseado na curvatura nominal). Ao adquirir os correspondentes módulos de extensão, é possível efetuar o dimensionamento de betão armado de acordo com as seguintes normas:

A verificação da resistência ao fogo é efetuada de acordo com

As normas especificam que, ao determinar as forças internas de componentes estruturais sujeitos a compressão, é necessário considerar as deformações (análise de segunda ordem), se as forças internas determinadas de forma elástico-linear tiverem um aumento superior a 10% devido à deformação. Para evitar um cálculo não-linear, que só pode ser verificado com muita dificuldade, é possível determinar os esforços internos afetados pela deformação de uma forma simplificada, utilizando um ''pilar padrão''. De acordo com as especificações do utilizador, o programa muda as barras selecionadas para pilares padrão.

  1. Funções

    • Integração completa no RFEM/RSTAB com importação dos dados de geometria e de casos de carga
    • Seleção automática das barras a dimensionar de acordo com critérios especificados (por exemplo, apenas barras verticais)
    • Em conjunto com a extensão EC2 for RFEM/RSTAB, é possível efetuar o dimensionamento de elementos de betão armado conforme o método da curvatura nominal segundo EN 1992-1-1:2004 (Eurocódigo 2) assim como o anexo nacional português e outros:
      • Deutschland DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Alemanha)
      •  ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Áustria)
      •  NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 para dimensionamento a temperatura normal, EN 1992-1-2 ANB:2010 para verificação de resistência ao fogo (Bélgica)
      •  BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Bulgária)
      •  EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Dinamarca)
      •  NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (França)
      •  SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finlândia)
      • UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Itália)
      • Lettland LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 (Letónia)
      •  LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Lituânia)
      •  MS EN 1992-1-1:2010 (Malásia)
      •  NEN-EN 1992-1-1+C2:2011/NB:2016 (Países Baixos)
      •  NS EN 1992-1 -1:2004-NA:2008 (Noruega)
      •  PN EN 1992-1-1/NA:2010 (Polónia)
      •  NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugal)
      •  SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Roménia)
      •  SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Suécia)
      •  SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapura)
      •  STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Eslováquia)
      •  SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Eslovénia)
      •  UNE EN 1992-1-1/NA:2013 (Espanha)
      •  CSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (República Checa)
      •  BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 (Reino Unido)
      • Weißrussland TKP EN 1992-1-1:2009 (Bielorrússia)
      •  CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Chipre)
      Além dos anexos nacionais mencionados acima, também podem ser criados anexos personalizados, com valores limite e parâmetros definidos pelo utilizador
    • Consideração opcional da fluência
    • Determinação baseada em diagramas de comprimentos de encurvadura e esbeltezas das relações de restrição dos pilares
    • Determinação automática de excentricidade planeada e não planeada pela teoria de 2.ª ordem, inclusive excentricidade existente
    • Dimensionamento de construções monolíticas e pré-fabricados
    • Análise em relação ao dimensionamento padrão de betão armado
    • Determinação dos esforços internos de acordo com a análise de primeira e de segunda ordem
    • Análise dos cortes de dimensionamento determinantes ao longo do pilar devido à carga existente
    • Saída da armadura longitudinal e de cintas necessária
    • Verificação da proteção contra incêndio pelo método simplificado (método de zonas) segundo EN 1992-1-2. Assim, é possível a verificação da proteção contra incêndio de pilares só com uma extremidade apoiada.
    • Verificação da proteção contra incêndio com disposição opcional da armadura longitudinal pela DIN 4102-22:2004 ou DIN 4102-4:2004, tabela 31
    • Projeção da armadura com representação gráfica em 3D para armadura longitudinal e de cintas
    • Resumo de todas as relações de dimensionamento com opção de acesso a todos os detalhes de dimensionamento
    • Representação gráfica de detalhes de dimensionamento importantes na janela de trabalho do RFEM/RSTAB
  2. Parâmetros por pilar

    Entrada de dados

    As barras a serem dimensionadas são importadas diretamente do RFEM/RSTAB. Depois, são atribuídos casos de carga, combinações de cargas e de resultados, dos quais resultam esforços internos nas barras determinados de forma elástico-linear. Na consideração dos efeitos de fluência, tem de ser também definida a carga causadora da fluência. Os materiais do RFEM/RSTAB estão predefinidos, no entanto, podem ser ajustados no RF-/CONCRETE Columns. Na biblioteca estão armazenadas as propriedades do material da respetiva norma.

    As propriedades construtivas do pilar assim como as especificações para determinação das armaduras longitudinal e de corte necessárias podem facilmente ser definidas. O coeficiente de comprimento efetivo ß pode ser definido de várias maneiras: manualmente, automaticamente em RF-/CONCRETE Columns ou importado do módulo adicional RF-STABILITY/RSBUCK.

    Para a verificação da proteção contra incêndio segundo a norma EN 1992-1-2, é possível introduzir diferentes especificações, entre outras, a definição dos lados da secção nos quais ocorre a queima.

  3. Detalhes

    Dimensionamento

    Para a verificação da segurança à rotura, são analisadas as posições determinantes do pilar em relação ao esforço normal e aos momentos. Além disso, são também analisados os pontos com os valores extremos das forças transversais para a verificação da resistência ao esforço de corte. Ao calcular, o módulo analisa se o dimensionamento padrão é suficiente ou se o pilar com os momentos tem de ser dimensionado pela teoria de segunda ordem. A determinação destes momentos baseia-se nas especificações introduzidas anteriormente. O cálculo está subdividido em quatro partes:
    • Processos de cálculo independentes da carga
    • Determinação iterativa do carregamento determinante com consideração de uma armadura necessária variável
    • Determinação da armadura existente para os esforços internos determinantes
    • Determinação da segurança para todos os esforços internos atuantes com consideração da armadura existente
    O programa fornece assim uma solução apropriada a partir de uma proposta de armadura otimizada e dos esforços internos daí resultantes.
  4. Resultados do módulo RF-CONCRETE Columns representados graficamente no RFEM

    Resultados

    Após o dimensionamento com sucesso, os resultados são listados de forma clara em tabelas bem organizadas. Todos os valores intermédios estão listados, ficando assim as verificações mais transparentes.

    A proposta de armadura para a armadura longitudinal e transversal é criada com consideração das especificações construtivas. A armadura é gerada a três dimensões e em planos respetivamente cotados. A proposta de armadura pode ser alterada em função das necessidades individuais. Um gráfico tridimensional mostra a distribuição exata das deformações e tensões na secção.

    Se uma das verificações da proteção contra incêndio não estiver satisfeita, a armadura necessária é aumentada até todas as verificações serem cumpridas com sucesso ou até já nenhuma proposta de armadura poder ser encontrada. Os pilares com a armadura podem ser visualizados numa representação 3D assim como na janela de trabalho do RFEM/RSTAB. A par dos dados de entrada e saída representados em tabelas, incluindo os detalhes de dimensionamento, pode integrar todos os gráficos no relatório de impressão. Desta maneira, é garantida uma documentação compreensível e clara.

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